飛思卡爾" title="飛思卡爾">飛思卡爾半導(dǎo)體微控制器業(yè)務(wù)部——高級市場經(jīng)理黃黃耀君
美國模擬器件公司匯聚平臺與業(yè)務(wù)部亞太區(qū)——市場業(yè)務(wù)總監(jiān)Todd Borkowski
美國音視潮公司——總裁&CEO Victor Berman
DSP在發(fā)展過程中從始至終都經(jīng)受著各種嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，同時(shí)也總是能夠從中產(chǎn)生出許多新的機(jī)遇,，并且也創(chuàng)造出不少奇跡。隨著其性能的不斷提升和成本的降低,，它的應(yīng)用領(lǐng)域在不斷拓展。此外還伴隨著與FPGA,、MCU競爭態(tài)勢的加劇,，DSP如何解決新形勢下的“老問題”。本報(bào)特邀請業(yè)內(nèi)代表發(fā)表觀點(diǎn),。
DSP應(yīng)用不斷拓展
.DSP將全面覆蓋嵌入式數(shù)字信息市場,，可以取代常規(guī)處理器CPU，甚至可以沖擊單片機(jī)MCU,、ASIC的市場,；
圖像和聲音處理為DSP展開巨大的市場空間。
鄭小龍 隨著DSP性能的提高,，其功耗與價(jià)格的不斷降低,，DSP將全面覆蓋嵌入式數(shù)字信息市場，可以取代常規(guī)處理器CPU,，甚至可以沖擊單片機(jī)MCU的市場,，同時(shí)也可以有效地抵御專用定制芯片ASIC的競爭?？梢钥吹轿磥淼男屡d應(yīng)用領(lǐng)域有數(shù)字智能化視頻監(jiān)控,、數(shù)字媒體適配器、數(shù)字可視電話,、數(shù)字高保真音頻,、數(shù)字網(wǎng)絡(luò)化音樂、數(shù)字化遠(yuǎn)程醫(yī)療,、生物特征識別,，還有數(shù)字化智能家庭,、遠(yuǎn)程媒體化教育、汽車智能視覺等等,。
黃耀君 圖像和聲音處理為DSP展開巨大的市場空間,。工業(yè)控制中也用到越來越多的DSP,這是由于數(shù)字控制的需求，以及近年來材料價(jià)格的下降而帶來的更易于被采用,。
我們的DSP包括16位的56F8xxx系列,，面向工業(yè)應(yīng)用如電機(jī)控制、數(shù)字電源供給,、電表,、UPS等等。24位563xxx系列多面向聲音和圖像處理,。
DSP非常適合需要會聚能力的終端產(chǎn)品,，如多格式音頻,、視頻,、語音與圖像處理；多模式基帶與分組處理,；控制處理以及實(shí)時(shí)安全,。ADI公司提供各種DSP產(chǎn)品，以滿足若干不同市場的特殊技術(shù)需求,。其Blackfin家族產(chǎn)品采用新一類16位/32位嵌入式處理器,。
我們認(rèn)為，DSP發(fā)展中還需要三方面的" title="面的">面的推動：利用信息,、進(jìn)行培訓(xùn)以及利用參考設(shè)計(jì),。
為了解決第一個(gè)" title="第一個(gè)">第一個(gè)問題，ADI公司最近對公司網(wǎng)站進(jìn)行了更新,。目前,，該網(wǎng)站可以提供有關(guān)公司產(chǎn)品的更詳細(xì)信息，包括技術(shù)論文,、全面的技術(shù)支持知識庫,、應(yīng)用注釋數(shù)據(jù)庫以及“同行交流”網(wǎng)頁，這些將為研究開發(fā)人員提供應(yīng)用與設(shè)備的具體案例,，諸如音頻,、數(shù)字家電或無線手機(jī)。
我們也明白,，高效的本土化培訓(xùn)是中國市場成功的必備條件,。這也是ADI公司與中國大學(xué)建立良好伙伴關(guān)系的原因。這樣,，才能提供從入門到高級等各級別的高質(zhì)量設(shè)施,，而且這些實(shí)驗(yàn)室與教室易于使用,。此外，我們還通過Blackfin在線學(xué)習(xí)與發(fā)展網(wǎng)頁廣播,，提供各種在線培訓(xùn),。
最后，競爭激烈的中國市場要求第三方" title="第三方">第三方參考設(shè)計(jì)能夠易于使用,。這樣,，可以降低開發(fā)成本，并加快贏利速度,。為滿足這一需求,，ADI公司進(jìn)行了大量投資，以發(fā)展強(qiáng)大的第三方公司網(wǎng)絡(luò),，降低客戶為各種應(yīng)用與市場提供硬件產(chǎn)品,、軟件產(chǎn)品、算法以及設(shè)計(jì)服務(wù)所面臨的風(fēng)險(xiǎn),。我們的伙伴還對ADI公司的嵌入式處理器以及數(shù)字信號處理器提供咨詢服務(wù)與商用現(xiàn)貨產(chǎn)品,。
DSP性能提升
.DSP在第一個(gè)十年后每MISP的功耗就縮小了1/20，第二個(gè)十年就又縮小了1/125,，預(yù)計(jì)第三個(gè)十年將再縮小兩個(gè)數(shù)量級,；
.當(dāng)花0.3美分就可以買到MIPS性能DSP的時(shí)候，就將是DSP真正成為大眾化的數(shù)字消費(fèi)類產(chǎn)品核心引擎的新階段,。
鄭小龍 從DSP的歷史進(jìn)程來看,，全面的技術(shù)創(chuàng)新是突破各種瓶頸從而持續(xù)擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域的關(guān)鍵。TI在1982年首度推出商用DSP,，然后每隔十年都可以看到新的飛躍,。在半導(dǎo)體工藝方面，DSP集成芯片的工藝線寬已經(jīng)由微米縮小到納米量級,。目前TI的90納米產(chǎn)品已經(jīng)批量生產(chǎn),，將很快推出65納米產(chǎn)品，50納米技術(shù)開發(fā)進(jìn)展順利,。預(yù)計(jì)20納米工藝將會在五年之內(nèi)取得突破,，其最直接的表現(xiàn)就是可以在同樣面積的芯片上集成出超過10億個(gè)晶體管。早期的DSP主頻與處理性能相同,，如在1992年主頻為40MHz的DSP其性能也就為40MIPS,，即每秒實(shí)現(xiàn)4000萬次運(yùn)算。然而隨著DSP核心的改進(jìn),，其并行處理能力得到極大的增強(qiáng),，DSP處理性能可以為主頻的多倍，如TI主頻為600MHz的DSP可達(dá)到接近5000MIPS的性能,。
TI目前DSP的主頻時(shí)鐘已能達(dá)到1.1GHz,，而由于工藝的改進(jìn)其功耗并沒有成為障礙,，相反每MIPS的功耗卻在不斷降低。DSP在第一個(gè)十年后每MISP的功耗就縮小了1/20,，第二個(gè)十年就又縮小了1/125,，預(yù)計(jì)第三個(gè)十年將再縮小兩個(gè)數(shù)量級。
再來看DSP價(jià)格和性能的比較,，曾經(jīng)每MIPS高達(dá)30美元時(shí)只適合于高精尖的應(yīng)用,，而當(dāng)降到38美分時(shí)，在民用市場終于可以有一席之地,。當(dāng)我們驚喜地發(fā)現(xiàn)DSP每MIPS竟然可以為2美分時(shí),，其實(shí)DSP已經(jīng)開始廣泛地應(yīng)用在數(shù)字信息產(chǎn)品中，并已經(jīng)在改變著人們的工作和生活的方式,。當(dāng)花0.3美分就可以買到MIPS性能DSP的時(shí)候,，就將是DSP真正成為大眾化的數(shù)字消費(fèi)類產(chǎn)品核心引擎的新階段。
DSP與MCU,、FPGA競爭升級
.DSP進(jìn)入了非常低的成本,，在某種程度上與通常的MCU一樣具備競爭力；
.DSP還是難以被FPGA所取代,。
黃耀君 DSP進(jìn)入了兩個(gè)發(fā)展方向：一是非常低的成本,，在某種程度上與通常的MCU具備競爭力。另一方面,，具備高M(jìn)IPS的性能。DSP的可編程性可以使設(shè)計(jì)非常靈活,，并使其不同于其他的解決方案,。
鄭小龍 DSP與FPGA同為可編程器件，其中前者屬于DSP是軟件可編程處理器,，而后者屬于硬件可編程器件,。當(dāng)然在一些復(fù)雜的應(yīng)用中DSP也確實(shí)需要增加一些處理單元來協(xié)調(diào)工作，而FPGA自然是一種選擇,。FPGA在發(fā)展中確實(shí)需要考慮增加軟件處理單元以增加實(shí)現(xiàn)一些算法標(biāo)準(zhǔn)的靈活性,。可是一般而言,，對于批量生產(chǎn)的產(chǎn)品往往FPGA的價(jià)格偏高,，另外DSP類產(chǎn)品更新?lián)Q代比FPGA更容易，因此DSP還是難以被FPGA所取代,。
DSP在產(chǎn)品規(guī)劃中硬件結(jié)構(gòu)不會有太大變動,，而軟件具有更多的兼容性和再用性，因此許多廠商愿意以之為核心,，而采用FPGA或PLD作為輔助處理單元,。業(yè)界知名的FPGA廠商Xilinx和Altera就將TI的視為合作伙伴,，因?yàn)樗麄冎肋@樣的合作可以起到優(yōu)勢互補(bǔ)的效果，有利于其市場推廣,。
FPGA確實(shí)是在不斷提高它們的效率并降低成本,。但是，對于消費(fèi)市場典型的大容量的產(chǎn)品而言,，ASIC設(shè)計(jì)仍然還是提供最佳投入回報(bào)和最低功耗的解決方案,。音視潮公司正不斷進(jìn)行項(xiàng)目研究，以期將FPGA的優(yōu)點(diǎn)融入他們的可配置VLIW體系結(jié)構(gòu)中,。如果可能的話,，那么將來的用戶可以既不舍棄ASIC設(shè)計(jì)在成本和功耗上的優(yōu)勢，又可盡情享受PFGA技術(shù)的靈活性,。
供應(yīng)商各具優(yōu)勢
.ADI公司的所有產(chǎn)品都集高性能" title="高性能">高性能,、低功耗以及低成本特點(diǎn)于一體。
.用TI的DSP產(chǎn)品,，客戶可以有更多的產(chǎn)品平臺選擇空間,，以滿足產(chǎn)品特色化、差異化,。
ADI公司的所有產(chǎn)品都集高性能,、低功耗以及低成本特點(diǎn)于一體。
ADI公司的SHARC處理器已為高性能浮點(diǎn)應(yīng)用進(jìn)行了最優(yōu)化,，具有卓越的核心與存儲性能以及突出的I/O吞吐量,。在中國市場，SHARC處理器已經(jīng)用于多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域,，如電源監(jiān)視,、測試與測量。
ADI的TigerSHARC處理器能夠?yàn)槎嗵幚響?yīng)用提供最高的性能密度,，其每秒浮點(diǎn)運(yùn)算達(dá)10億字節(jié)以上(峰值性能),。在中國市場，TigerSHARC處理器主要用于醫(yī)療產(chǎn)品與無線基站,。當(dāng)然,，產(chǎn)品定價(jià)取決于具體應(yīng)用與數(shù)量。我們提供的高性能Blackfin/SHARC數(shù)字信號處理器每塊僅需5美元,。
Blackfin處理器的另一個(gè)主要競爭優(yōu)勢是軟件的靈活性,。同更多的“僵硬”芯片結(jié)構(gòu)相比，Blackfin處理器允許用戶添加新的特性與功能,，只需簡單地更新軟件即可實(shí)現(xiàn),。用戶不必增加另外的芯片或等待新的ASIC。這是Blackfin處理器成為MP4產(chǎn)品理想選擇的原因,，因?yàn)樗沟弥圃焐棠軌蚋菀浊腋杆俚貫楫a(chǎn)品增加新的特性,。正是這個(gè)優(yōu)勢,，使得利用Blackfin處理器生產(chǎn)的便攜式電子產(chǎn)品，成為同類產(chǎn)品中第一個(gè)提供高級游戲功能的產(chǎn)品,。這也是利用Blackfin處理器生產(chǎn)的便攜式電子產(chǎn)品率先提供移動電視功能的原因,，這只需升級軟件并增加一個(gè)調(diào)諧器。
黃耀君 飛思卡爾擁有16位和24位DSP平臺,。在16位平臺上面,，飛思卡爾面向工業(yè)控制處理將MCU功能嵌入數(shù)字信號處理功能。針對56F8xxx,，飛思卡爾將著眼于更小尺寸并帶來更低的成本,、更高的MIPS和更低的功率。
鄭小龍 作為全球DSP的領(lǐng)先者,，TI已經(jīng)積累了超過25年的經(jīng)驗(yàn),，并且在業(yè)界久負(fù)盛名。采用TI的DSP產(chǎn)品,，客戶可以有更多的產(chǎn)品平臺選擇空間以滿足產(chǎn)品特色化,、差異化，以及方便地升級換代,。另外TI的DSP在業(yè)界具有最堅(jiān)實(shí)的客戶基礎(chǔ),，目前全球有數(shù)以萬計(jì)的工程師熟悉TI的DSP軟硬件設(shè)計(jì)，并且正在基于DSP平臺開發(fā)各種新型的產(chǎn)品,。還有,，TI的DSP第三方網(wǎng)絡(luò)極為龐大，而且得益于TI所推進(jìn)的eXpressDSP的開發(fā)理念,。面向未來,，可以期待TI在DSP的技術(shù)和應(yīng)用上將有新的超越。
德州儀器(TI)針對視頻安全監(jiān)控應(yīng)用推出了TMS320DM647與TMS320DM648兩款全新達(dá)芬奇(DaVinciTM)技術(shù)數(shù)字信號處理器(DSPs),。TI致力于通過領(lǐng)先的軟硬件技術(shù)、工具與支持不斷推動數(shù)字視頻市場創(chuàng)新,，以滿足包括數(shù)碼錄像機(jī)(DVR),、IP視頻服務(wù)器、機(jī)器視覺系統(tǒng)與高性能成像應(yīng)用等在內(nèi)的多通道視頻安全與基礎(chǔ)局端應(yīng)用的要求,。兩款新品建立在TI最新TMS320C64x+TM DSP內(nèi)核基礎(chǔ)上,，為基于TMS320DM642的現(xiàn)有視頻處理應(yīng)用提供了無縫移植路徑，在降低整體成本的同時(shí)實(shí)現(xiàn)性能雙倍提升,。最新處理器集成更多新功能,，并使視頻系統(tǒng)材料清單(BOM)成本降低40美元。
新型處理器還支持雙視頻流功能,，每個(gè)視頻通道都能同時(shí)支持監(jiān)控與錄制流,。